DE3306094A1

DE3306094A1 - Transduktorgeregelte gleichrichteranlage

Info

Publication number: DE3306094A1
Application number: DE19833306094
Authority: DE
Inventors: Nils Dipl.-Ing. Dr. 8521 Uttenreuth Bardahl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-02-22
Filing date: 1983-02-22
Publication date: 1984-08-23
Also published as: JPS59161712A

Description

Transduktorzeregelte Gleichrichteranlage
Die Erfindung betrifft eine Transduktorgeregelte Gleichrichteranlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs näher bezeichneten Art, wie sie beispielsweise aus der schweizerischen Patentschrift Nr. 376 574 bekannt ist.
Derartige Gleichrichteranlagen dienen dazu, die Hochspannung des speisenden Drehstromnetzes in eine für Elektrolysezwecke benötigte Gleichspannung umzuwandeln.
Gleichzeitig übernehmen sie die Aufgabe, die Gleichspannung auf einem gewünschten Wert kontant zu halten.
Dazu dienen sekundärseitig angeordnete Transduktoren, die über entsprechende Regelkreise gesteuert werden.
Bei Verwendung einer sechspulsigen Saugdrosselschaltung, wie sie sich als besonders zweckmäßig erwiesen hat, muß bei der Konstantregelung darauf geachtet werden, daß die Saugdrossel symmetrisch belastet wird. Eine Unsymmetrie würde zu einer einseitigen Uberbelastung führen.
Die Transduktoren jedes der beiden Sterne des Sekundärkreises sind daher mit einem eigenen Regelkreis versehen worden.
Draüberhinaus ist aus der deutschen Patentschrift 29 37 947 eine Anordnung der vorbeschriebenen Art bekannt, bei der die Phasenanschlüsse der drei Spulen jeder Sekundärwicklung mit paarweise parallel liegenden Wechselstromschienen derart verbunden sind, daß diejenige Spule der einen Wicklung mit derjenigen Spule der anderen Wicklung ein Paar bilden, deren induzierte Spannungen um 1800 phasenverschoben sind, wobei zwischen den parallel liegenden Wechselstromschienenpaaren je eine Gleichstromschiene angeordnet ist, so daß den beiden E-förmigen Sternen, die die Spulenanschlüsse der Sekundärwicklungen bilden, nur ein einziger E-förmiger Stern der Gleichstromseite gegenübersteht.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einer aus der deutschen Patentschrift 29 37 947 bekannten Gleichrichteranlage eine Vereinfachung des Regelkreises für die Stromkonstantregelung zu erzielen. Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Transduktoren gleichstromseitig in der Weise anzuordnen, daß jeder Gleichstromschiene ein Transduktor zugeordnet ist, und die in Serie geschalteten Steuerspulen der Transduktoren mit einer Regelanordnung zu verbinden, die aus dem Strom-Istwert und einem Strom-Sollwert eine Regelgröße zur Konstanthaltung des Gleichstroms bildet.
Durch diese Zuordnung der Transduktoren zu den drei Gleichstromschienen im Gegensatz. zu der bisher bekannten Zuordnung der Transduktoren zu den Wechselstromschienen zwischen den sechs sekundärseitigen Spulenanschlüssen und den Gleichrichtern, läßt sich die Hälfte der Transduktoren einsparen. Weil durch die Verkettung der beiden Sekundärwicklungen eine Unsymmetrie in der Saugdrossel nicht auftreten kann, ist es durch die erfindungsgemäß Lösung darüberhinaus möglich, mit einem einzigen Steuerkreis für die Transduktoren auszukommen.
Anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte Schaltungsanordnung einer Gleichrichteranlage der bisher üblichen Art, und Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild einer Gleichrichteranlage nach der Erfindung.
In Fig. 1 sind die Spulen 1, 2 und 3 der in Stern geschalteten Primärwicklung eines Gleichrichter-Transformators mit dem Drehstromnetz R, S, T verbunden. Die beiden ebenfalls in Stern geschalteten Spulen 4, 5, 6 und 7, 8, 9 der beiden Sekundärwicklungen sind sternpunktseitig über die Saugdrossel 10 miteinander verbunden, deren Mittelabgriff 11 den Minuspol der Gleichspannungsseite bildet. Die Phasenanschlüsse U, V, W bzw. X, Y, Z der Spulen sind über je einen Transduktor 12 bis 17 mit den einen Anschlußelektroden der Gleichrichter 18 bis 23 verbunden, deren andere Anschlußelektroden untereinander parallelgeschaltet den Pluspol der Gleichspannungsseite bilden. In die Zuleitungen zwischen den Transduktoren und den zugeordneten Gleichrichtern sind Stromwandler 24 bis 29 eingeschaltet, die über Meßwertumformer die Stromistwerte für die Regelkreise der Transduktoren bilden.
Um die beiden Wicklungshälften der Saugdrossel 10 symmetrisch zu beaufschlagen, ist es notwendig, jeder der beiden Sekundärwicklungen mit den Spulen 4, 5, 6 und 7, 8, 9 einen eigenen Transduktor-Regelkreis zuzuordnen. Dazu sind die Steuerwicklungen der Transduktoren 12, 13, 14 und 15, 16, 17 jeweils in Serie geschaltet und getrennten Regelkreisen zugeführt.
Diese bestehen aus je einem Meßwertumformer 30 bzw. 31 für die Strom-Sollwerte und je einem Istwerteinsteller 32 bzw. 33 für die Strom-Istwerte, je einem Vergleichsglied 34 bzw. 35 für die Ermittlung der Regeldifferenz, je einem Regler 36 bzw. 37 für die Erzeugung der Stell- größen sowie je einem Thyristorgleichrichter 38 bzw. 39, die von Hilfstransformatoren 40 bzw. 41 gespeist, aufgrund der ihnen zugeführten Stellgrößen die jeweils zugeordnete Transduktorgruppe 12, 13, 14 bzw. 15, 16, 17 so steuern, daß die beiden Teilströme auf dem gewünschten Sollwert konstant gehalten werden.
Anhand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 soll nun gezeigt werden, daß sich der in Fig. 1 dargestellte Regelaufwand erfindungsgemäß ganz erheblich verringern läßt.
Dazu wird die bekannte Schaltungsanordnung mit der Zuordnung von je zwei Spulenanschlüssen mit um 1800 phasenverschobenen Spannungen zu je einer von zwei parallel liegenden Wechselstromschienen verwendet, die über eine entsprechende Anzahl von Gleichrichtern mit einer dazu parallel liegenden mittleren Gleichstromschiene verbunden sind, so daß die beiden von den Anschlüssen der Sekundärspulen wechselstromseitig gebildeten E-förmigen Sterne gleichstromseitig auf einen einzigen E-förmigen Stern mit drei Gleichstromschienen reduziert sind. Unter Ausnutzung dieser bekannten Schaltungstechnik ist es gemäß der Erfindung möglich, durch Anordnung der Transduktoren auf den Gleichstromschienen den gesamten Regelaufwand auf die Hälfte zu reduzieren. Dazu ist jeder der Gleichstromschienen zwischen dem Pluspol der Gleichspannungsseite und dem jeweiligen Gleichrichter 42, 43, 44 ein Transduktor 45, 46, 47 zugeordnet. Darüberhinaus ist jede dieser Schienen mit einem Stromwandler 48, 49, 50 zur Bildung des Strom-Istwertes versehen. Die von diesem erzeugten Meßwerte gelangen an einen Meßwertumformer 51 und von dort an ein Vergleichsglied 52, das den vom Sollwerteinsteller 53 gebildeten Stromsollwert mit dem Istwert vergleicht und die daraus gebildete Regeldifferenz einem Regler 54 zuführt, der daraus eine Stellgörße bildet, die an einen Thyristor-Gleichrichter 55 gelangt, der von einem Transformator 56 gespeist den Steuerspulen der Transduktoren 45, 46, 47 einen Steuerstrom solcher Größe zuführt, daß der Gleichstrom auf der gewünschten Höhe konstant gehalten wird. Wegen der beschriebenen Verkettung der Sekundärspulen brauchen keine besonderen Maßnahmen für die Symmetrierung beider Wicklungshälften getroffen zu werden.
1 Patentanspruch 2 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentanspruch Transduktorgeregelte Gleichrichteranlage in sechspulsiger Saugdrosselschaltung mit einem Stromrichtertransformator, dessen zwei in Stern geschaltete dreiphasige Sekundärwicklungen sternpunktseitig über eine Saugdrossel miteinander verbunden sind, deren Mittelanschluß den Minuspol der Gleichspannungsseite bildet, wobei die Phasenanschlüsse der drei Spulen jeder Sekundärwicklung mit paarweise parallel liegenden Wechselstromschienen derart verbunden sind, daß diejenige Spule der einen Wicklung mit derjenigen Spule der anderen Wicklung ein Paar bilden, deren induzierte Spannungen um 1800 phasenverschoben sind, und zwischen den parallel liegenden Wechselstromschienenpaaren je eine Gleichstromschiene angeordnet ist, wobei die Gleichstromschienen über Halbleitergleichrichter mit den zugeordneten Wechselstromschienen verbunden sind und die parallel geschalteten Gleichstromschienen den Pluspol der Gleichstromseite bilden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß jeder Gleichstromschiene ein Transduktor (45, 46, 47) zugeordnet ist und die in Serie geschalteten. Steuerspulen der Transduktoren mit einer Regelanordnung (45 bis 56) verbunden sind, die aus dem Strom-Istwert und einem Strom-Sollwert eine Regelgröße zur Konstanthaltung des Gleichstroms bildet.